生理学Chapt07能量代谢和体温ppt课件.ppt
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第七章 能量代谢和体温;第一节 能量代谢;生理学讨论的能量代谢,并不涉及各种营养物质代谢的具体生物化学过程,而是从机体整体的角度,宏观地讨论机体能量的来源和去路;同时介绍:
能量代谢的测定方法
影响机体能量代谢的因素
能量代谢的调节
研究机体的能量代谢对于营养学、劳动卫生学,以及临床医学都有重要的理论和实践意义。;一、机体能量的来源和去路 ;1. 糖(carbohydrate);2. 脂肪(fat);3. 蛋白质(protein);各种能源物质在体内氧化所释放的化学能,其总量的50%以上迅速转化为热能以维持体温,其余不足50%转化为可以做功的自由能。
自由能以ATP的形式储存在体内,供机体利用来完成各种机能活动,包括:肌肉的收缩、神经电信号的产生、各种细胞成分和生物活性物质的合成、消化道的吸收、激素和腺体的分泌等。
由ATP负荷的自由能,经过转化和利用,最终也变成热能,并与维持体温的热量一起,由血液循环传送到体表散发到体外。;二、能量代谢的测定 ;热量的单位:在生理学和营养学中,以往使用卡(calorie, cal)或千卡(kcal)作为单位来计算能量,但依照现行的国际单位制,能量的计量单位是焦耳(joule, J)或千焦耳(kilojoule, kJ)。卡和焦耳的换算关系为:1 cal = 4.187 J。
能量代谢率的衡量标准:由于能量代谢率的高低与体重不成比例关系,而与体表面积基本上成正比,故在能量代谢率的测定中采用单位时间内(小时)每平方米体表面积的产热量为单位,即以kJ/(m2?h)来表示。
能量代谢率的测定方法:测定机体在单位时间内散发的总热量有两种方法:直接测热法和间接测热法。;1. 直接测热法;2. 间接测热法;为了了解糖、脂肪和蛋白质各含多少能量,单位时间内三种营养物质在体内各氧化了多少和各产生了多少能量,并进而计算机体的能量代谢率,需要了解以下几个基本概念:;2)食物的氧热价;3)呼吸商;葡萄糖氧化时产生的CO2量与所消耗的O2相等,其呼吸商等于1;蛋白质和脂肪的呼吸商分别是0.80和0.71。因此,可以根据呼吸商的数值来推测机体在某一段时间内氧化营养物质的种类和大致比例,例如:;在一般情况下,体内能量主要来源于糖和脂肪的氧化,蛋白质的代谢可忽略不计。因此,可根据糖和脂肪不同比例混合氧化时所产生的CO2和消耗的O2计算出相应的呼吸商,称为非蛋白呼吸商(non-protein respiratory quotient, NPRQ)。;测出机体在一段时间内的耗氧量和CO2产生量,并测出尿氮排出量。
根据尿氮含量计算出蛋白质的氧化量。由于体内氧化1 g蛋白质可产生0.16 g尿氮,故将测出的尿氮乘以6.25,即可得知在测定的时间段体内蛋白质的氧化量、蛋白质食物的产热量和非蛋白呼吸商(NPRQ)。
根据表7-2查出非蛋白呼吸商(NPRQ)所对应的氧热价,进而计算出非蛋白食物的产热量。
算出总产热量,即蛋白质食物产热量和非蛋白食物产热量之和。;① 蛋白质代谢: 氧化量 = 12 g × 6.25 = 75 g
产热量 = 18 kJ/g × 75 g = 1350 kJ
耗氧量 = 0.95 L/g × 75 g = 71.25 L
CO2产量 = 0.76 L/g × 75 g = 57 L
② 非蛋白质代谢:耗氧量 = 400 L–71.25 L = 328.75 L
CO2产量 = 340 L - 57 L = 283 L
NPRQ = 283 L ÷ 328.75 L = 0.86
③ 根据NPRQ的氧热价计算非蛋白代谢的产热量:查表7-2,NPRQ为0.86时,氧热价为20.40 kJ/L,故:
非蛋白代谢产热量 = 328.75 L × 20.40 kJ/L = 6706.5 kJ
④ 计算24 小时的产热量:
24小时的产热量 = 1350 kJ + 6706.5 kJ = 8056.5 kJ;① 蛋白质代谢: 氧化量 = 12 g × 6.25 = 75 g
产热量 = 18 kJ/g × 75 g = 1350 kJ
耗氧量 = 0.95 L
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